有机化学第三章 不饱和烃
有机化学第3章 不饱和烃
Cl
Br
CC
H
Cl
(Z)-1,2-二氯-1-溴乙烯 (反-1,2-二氯-1-溴乙烯)
Cl C
H
Cl C
Br
(E)-1,2-二氯-1-溴乙烯 (顺-1,2-二氯-1-溴乙烯)
28
6. 烯炔的命名
第三章 烯烃和炔烃 (三、烯烃和炔烃的命名)
• 编号时尽可能使重键的位次之和最低。 • 当双键和三键处于两头相同的位次时，
反式：两个取代基在环异侧 顺式：两个取代基在环同侧
15
第三章 烯烃和炔烃 (二、烯烃和炔烃的同分异构)
问题:下列化合物是否存在顺反异构?
CH3
C2H5 D
C=C
H
Cl H
H C=C
CH3
CH2－CH-CH3 CH-CH3
16
第三章 烯烃和炔烃 (三、烯烃和炔烃的命名)
三、烯烃和炔烃的命名
1. 简单的烯烃常用普通命名法
98
7
CH3
CH2CH3
10,10-二甲基-3-乙基-9-异丙基-4-十一碳烯
例3
4 CH3 3 CH2CH3
4 –甲基–3–乙基环庚烯
12
例4 CH3CC CCH2CH3 2 –甲基–3–己炔
CH3
19
4. 烯基与炔基
第三章 烯烃和炔烃 (三、烯烃和炔烃的命名)
CH2 CH
乙烯基 (vinyl)
3. 烯烃的比重都小于1，都是无色物质，溶于有机溶剂，不溶于水。
CH3 C C CH3
H
H
沸点(bp)： 3.7℃ 熔点(mp)： -138.9℃
CH3
H
CC
H
CH3
0.88℃
有机化学 第三章 不饱和烃
(2) 炔烃的结构
以乙炔为例。 仪器测得：C2H2中，四个原子共直线：
0.106nm 0.120nm
H CC H
量子化学的计算结果表明，在乙炔分子中的碳原 子是sp杂化：
激发 杂化
杂化
2个sp p轨道
二个sp杂化轨道取最大键角为180°，直线构型：
C
乙炔分子的σ骨架：
HC
CH
每个碳上还有两个剩余的p轨道，相互肩并肩形成2个π键：
第三章 不饱和烃
(一) 烯烃和炔烃的结构 (二) 烯烃和炔烃的同分异构 (三) 烯烃和炔烃的命名 (四) 烯烃的物理性质 (五) 烯烃和炔烃的化学性质 (六) 烯烃和炔烃的工业来源和制法
第三章 不饱和烃
含有碳碳重键(C=C或C≡C)的开链烃称为不饱和烃。 例如：
(一) 烯烃和炔烃的结构
(1) 烯烃的结构 (2) 炔烃的结构
CH=CH2
5-乙烯基-2-辛烯-6-炔
(3) 烯烃的顺反异构体的命名
(甲) 顺反命名法
两个双键碳上相同的原子或原子团在双键的同一侧者， 称为顺式，反之称为反式。例：
2-丁烯: H3C
CH3
C=C
H
H
( I)：m.p
。
-132 C
顺-2-丁烯
H3C
H
C=C
H
CH3
(II)：m.p -105。C
反-2-丁烯
H C
H
CH3 C
H
丙烯的结构
H C
H
C2H5 C
H
丁烯的结构
小结
π键的特性：
①π键不能自由旋转。 ②π键键能小，不如σ键牢固。
碳 碳 双 键 键 能 为 611KJ/mol, 碳 碳 单 键 键 能 为 347JK/mol,
第三章 不饱和烃 III. 双烯烃
第三章 不饱和烃 III. 双烯烃
第三章 III. 双烯烃 P44
1. 定义和分类
含有两个碳— 碳双键的烃叫双烯烃或二烯烃。 累积二烯烃： CH2=C=CH2 两个双键连在同一个碳上（不稳定） 孤立二烯烃： CH2=CH-CH2-CH=CH2 两个双键被两个或两个以上单键隔开 （性质与单烯烃类似）
p-π共轭
CH CH2
CH2 CH CH2
×
H 3C
+ CH
CH CH2
H3 C
CH
+ CH CH2
H3C
CH
+ CH CH2
第三章 III. 双烯烃 P46
3. 1,3-丁二烯的化学性质
(1) 1,4-加成
H2C CH CH CH2 + HBr
1 2 3 4
Br CH3 CH CH CH2 Br 1,4-加成 CH3 CH CH CH2
1,2-加成
H2C CH CH CH2 + Br2
1 2 3 4
Br Br CH2 CH CH CH2 Br Br 1,4-加成 CH2 CH CH CH2
1,2-加成
第三章 III. 双烯烃 P46
3. 1,3-丁二烯的化学性质
(2) 双烯合成（协同反应）
+
第三章 III. 双烯烃 P47
3. 1,3-丁二烯的化学性质
第三章 III. 双烯烃 P44
1. 定义和分类
共轭二烯烃： CH2=CH-CH=CH2 1,3-丁二烯 单双键交替（性质特殊）
H3C H H H H CH3
(2E,4E)-2,4-己二烯 或 (E,E)-2,4-己二烯
第三章 III. 双烯烃 P45
有机复习提纲第3章不饱和烃
有机复习提纲第3章不饱和烃第3章不饱和烃3.1烯烃⼀、⼄烯的结构⼆、烯烃的同分异构现象1.位置异构（构造异构）——官能团位置不同⽽产⽣的异构2.顺反异构（⽴体异构）产⽣顺反异构的条件：①刚性结构(脂环、C=C) ，具有阻碍旋转的因素②刚性结构中同⼀个碳上所连的原⼦(基团)不同3.2 烯烃和炔烃的同分异构3.3 烯烃和炔烃的命名3.3.1 烯基与炔基（1）衍⽣命名法（2）系统命名法3.3.2 烯烃的命名(1) 顺,反–标记法(2) Z,E–标记法次序规则: 相连原⼦的⼤⼩，⼤者为“优先”基团。
依照相对原⼦质量：I > Br > Cl > S > O > N > C同位素依照相对原⼦质量：D > H未共⽤电⼦：最⼩较“优先”基团在双键的同侧, 标记为Z式；较“优先”基团在双键的异侧, 标记为E式。
如果直接相连的第⼀个原⼦相同，继续逐个⽐较。
对于含重键的基团，将其视为两个或三个单键3.3.4 炔烃的命名编号时尽可能使重键的位次低。
当双键和三键处于相同的位次时，优先给予双键较低的位次。
3.4 烯烃和炔烃的物理性质简单炔烃的沸点、熔点以及密度⽐碳原⼦数相同的烷烃和烯烃⾼⼀些炔烃分⼦极性⽐烯烃稍强炔烃不易溶于⽔，⽽易溶于⽯油醚、⼄醚、苯和四氯化碳中3.5 烯烃和炔烃的化学性质由于π键易于断裂，加成反应是烯烃和炔烃的主要反应⼀、加成反应总述（1）碳正离⼦1.反应活性烷基供电⼦，增加双键上的电⼦云密度，利于亲电加成反应；羧基吸电⼦，降低双键上的电⼦云密度，不利于亲电加成反应。
双键碳上的电⼦密度越⾼则容易⽣成稳定碳正离⼦，亲电加成活性越⼤。
烷基给电⼦作⽤，增加中⼼碳原⼦上正电荷分散程度，提⾼碳正离⼦的稳定性。
2.性质作⽤a. 碳正离⼦的重排b.⼆、反应类型（1）加氢（催化氢化反应，反应放热）催化剂：Pt, Pd, Ni催化剂的表⾯对重键、氢分⼦的吸附，使π键和H-H键松驰，降低价键断裂的离解能，从⽽降低反应活化能。
高教出版社汪小兰《有机化学》(第五版)课件课程要点复习第三章_不饱和烃
第三章 不饱和烃Ｉ 烯烃● 定义: 含有碳-碳双键(C=C)的烃叫烯烃。
碳-碳双键(C=C)是烯烃的官能团。
●开链单烯烃的通式:C n H 2n 。
例如:H 2CCH 2H 2CC CH 3CH 3H 2CCH CH 3I 烯烃一、乙烯的结构乙烯分子的构型双键：DH mθC=C=610KJ/mol;ó单键：DH mθC-C=350KJ/mol1、碳原子的sp 2杂化2s2p激发态2s2p激发基 态sp 2p杂化1200sp 2杂化轨道sp 2杂化与未杂化的轨道乙烯分子的结构乙烯分子中的σ键乙烯分子中的π键2、乙烯分子中π键的形成及π电子云的分布π键小结π键为轴平行的p轨道侧面交盖成键;π键不能单独存在,分散于sp2轨道所在平面的上下两层,不能绕键轴自由旋转;π键电子云流动性大，受核束缚小，易极化。
∴π键易断裂、起化学反应;π键键能小，不如σ键牢固碳碳双键键能为611KJ/mol,碳碳单键键能为347JK/mol,∴π键键能为611-347=264K/mol7二、命名和异构系统命名法(1) 选择主链:含双键的最长碳链含双键的取代基多的最长碳链为主链(2) 给主链碳原子编号:从最靠近双键的一端起CH 3CCCH 2CH 2CH 2CH 2CH 2CH 2CH 3CH 2CH 2CH 2CH 31 2 3 4 5 6 7 86-甲基-3-戊基-2-辛烯(3) 标明双键的位次: 将双键两个碳原子中位次较小的一个编号，放在烯烃名称的前面。
1-烯烃中的“1”可省去。
4-甲基-2-乙基己烯5- 十一碳烯碳原子数在10以上的烯烃，命名时在烯之前还需加个“碳”字，例如十一碳烯环烯烃加字头“环”于有相同碳原子数的开链烃之前命名烯基的命名CH2=CH-乙烯基CH3-CH= CH- 丙烯基CH2=CH-CH2- 烯丙基注意这二者的区别异构现象（注意相关概念)C以上的烯有碳链异构、官能团位置异构、顺反异构4烯烃的构造异构13① 烯烃的顺反异构现象(立体异构现象)•由于双键不能自由旋转,当双键的两个碳原子各连接不同的原子或基团时,可能产生不同的异构体.条件:—构成双键的任何一个碳原子上所连接的两个原子或基团须不同.•能够用常规方法将顺反异构体分离出来。
第三章 不饱和烃20150906-合肥工业大学-有机化学
顺反异构体 ：
b.p ：直链烯烃 ＞ 支链烯烃
顺式烯烃 ＞反式烯烃(偶极距＝0）
m.p：反式烯烃 ＞ 顺式烯烃（反式对称性高） 溶解性： 难溶于水，易溶于苯，乙醚，氯仿，四氯化碳 等有机
溶剂。
2 化学性质
• 官能团：
C
C
易发生加成、氧化、聚合反应。
2.1 亲电加成反应
C
C
+Y Z
_
加成反应： 有机分子中双键的 π键容易断开，双键所连接的原子和 其他原子或原子团结合，形成两个新的 σ键，这种反应称为 加成反应。 亲电加成反应： 双键被带有正电荷的离子或原子团首先进攻，进而发生 的加成反应称为亲电加成反应。
C Y
C Z
(1) 与卤素的加成
反应通式： CH2=CH2 + X2 CCl4 X：F 、 Cl、 Br、I CH2=CH2 + Br2/CCl4→CH2BrCH2Br
常温下Br2/CCl4褪色（也能使溴水褪色）：鉴定烯烃
CH2XCH2X
X2反应活性：F2 ＞＞ Cl2 > Br2 > I2
I2一般不与烯烃发生反应， F2反应太激烈，易发生碳链 断裂，无实用意义。
(3) 与H2O加成
CH3CHCH3 200℃，2MPa OH δ+ δ直接水合法。遵循马氏规则：H--OH。
间接水合法。
OSO 2OH CH3CH CH2 + HOSO2OH 室温 CH3CH CH3
+ -
CH3CH CH2 + H2O
H3PO4/硅藻土
H2O
CH3CHCH3 + H2SO4 OH
N 代表氮原子的数目，氧和其他二价原子对不饱和度计算没有贡献。
第三章 不饱和链烃第1节烯烃
-C(CH3)3 > -CH(CH3)2 > -CH2CH3 > -CH3 > H
2. 吸电子基团吸电诱导（-I）： -F >-Cl > -Br >-I > -CH=CH2 > -H
供电子基：烷基 吸电子基：卤素、C=C
知识拓展• 诱导效应角度理解马氏规则
➢ 诱导效应特点： 1）诱导效应是一种静电作用 2）沿着碳链传递，并随着碳链的增长而迅速减弱 3）具有叠加性，方向相反相减，相同相加。
（二） 化学性质
1. （3）加卤化氢（符合马氏规则） a.对称分子
马氏规则
（二） 化学性质
• （3）加卤化氢（符合马氏规则 ）
b.不对称分子
锦上添花、 氢越加越多
马氏规则
（二） 化学性质
• 马氏规则
• 不对称烯烃与卤化氢的加成，加成方向遵循马氏 (Markovnikov)规则，即主要产物为氢原子加在含氢较多的碳 原子上的产物。
R
氧化
C＝
H
R
氧化
C=
R
CO2+H2O
RCOOH
R
C=O
R
（二） 化学性质
• 3.聚合反应
nCH2=CH2
单体
催化剂 高温、高压
聚合度
CH2-CH2 聚乙烯
n
聚合物
藿香
生
枸杞
活
胡萝卜
中
芒果
的
羊肝
共
想一想，它们当
轭
中都含有哪一种
烯
微量营养成分？ 辣椒
烃
• 1.预防夜盲症，视力衰退，治疗各种眼疾。 • 2.可有助于防治脱发。 • 3.可调节皮肤新陈代谢的功效，可以抗衰老去皱纹，预防皮肤癌。 • 4.能减少皮脂溢出，使皮肤有弹性，同时淡化斑点。 • 5. 促进骨骼生长，帮助牙齿生长，再生。
《有机化学》第三章 不饱和烃
吸电子基团： +NR3>NO2>CN>COOH>F>Cl>Br>I>COOR>OR>
COR>SH>OH> C CR>C6H5>CH=CH2>H
诱导效应的特点：
（1）诱导效应的强弱取决于原了或基团的电负性的大小
的两原子可相对的自由旋转。 能相对自由旋转。Βιβλιοθήκη c．键的可极化度：较小。 较大
1.2 单烯烃的异构现象
1.2.1 结构异构
CH3 CH2 CH CH2 CH3 CH CH CH3
1-丁 烯
2-丁 烯
官能团碳碳双键 位置异构
CH3 C CH2 2-甲 基 丁 烯 CH3
碳链异构
结构异构是由于分子中各原子的结合顺序不同而引起的， 位置异构和碳链异构均属于结构异构。
(2) 与卤化氢的加成
CH3CH CHCH3 + HCl CH3CH2CHCH3
2–丁烯
HBr CH3CH2CH CH2
Markovnikov规则
Cl
2–氯丁烷
Br
CH3CHCH CH3
80 %
CH3CHCH2 CH2Br 20 %
当不对称的烯烃与卤化氢等极性试剂加成时，氢原总
是加到含氢较多的双键碳原子上，卤原子(或其子或
上相互重叠。
从侧面重叠。
电子云的分布情况 a． 电子云集中于两原子 电子云分布在 键所
核的连线上，呈圆柱形分布。 在平面的上下两方，呈块
状分布。
不饱和烃-有机化学
147 pm
碳原子均为SP2杂化
H H
C C C
H
C
H
H
大 键的形成
三、共轭效应（conjugative effect）
象1,3 – 丁二烯分子这样具有共轭 键结构的体系称为 共轭体系。 共轭体系的特点： (1) 键长的平均化 (2) 体系能量降低
C C
H H
.......
乙烯的分子球棍模型
乙烯的结构特点：a.平面分子 b.双键不是2个碳碳单键的加合
二. 烯烃的命名（IUPAC）
规则：a. 选主链：选择含双键的最长 碳链作主链，称某烯。 b. 编号：从靠近双键的一端开始编号。 确定取代基、双键的位置 c. 命名：取代基位次+数目+名称+ 双键位次+某烯。 例如：
H2O
BrCH2CH2Br + BrCH2CH2OH BrCH2CH2Br + BrCH2CH2Cl BrCH2CH2Br + BrCH2CH2OCH3
H2O , Cl-
CH3OH
δ Br
–
反应历程：
H3C C H
Br + δ
H C CH 3
–
慢
Br
H3C C H
Br C
H
CH 3
H3C H
Br C H3C H C H
共轭体系的类型：π-π,
p-π, σ-π
在共轭体系中，由于原子间相互影响，使整个分 子的电子云的分布趋于平均化，键长也趋于平均化， 体系能量降低而稳定性增加，这种效应称为共轭效 应。
四、共轭二烯的化学性质
有机化学 第三章 不饱和烃
同分异构现象
1.碳链异构：和烷烃一样，
2.官能团位置异构：由于双键或三键位置不同所产生的异构，如：
3. 立体异构：由于双键不能绕σ键键轴旋转，导致相连基团在空间的不同排列方式 产生的异构现象。
顺反异构—— 相同基团在双键同侧为顺式，不同侧为反式
CH3
CH3
CC
H
H
顺式(cis)
本章学习内容
1.烯烃、炔烃等不饱和烃的命名（掌握） 2.烯烃、炔烃及共轭二烯烃的结构特征（理解） 3.烯烃、炔烃、共轭二烯烃的物理、化学性质（重点难点掌握）
3.1 分类
烯烃(alkene)：C=C 不饱和烃
单烯烃：含一个双键
多烯烃 ：含两个及以上个双键， 含两个双键叫二烯烃
炔烃(alkyne)：
H3C CH3CH2
CH2CH2CH3 CH2CH3
Br Cl
Cl
H
顺-3-甲基-4-乙基-3-庚烯 (E)-3-甲基-4-乙基-3-庚烯
反-1,2-二氯-1-溴乙烯 (Z) -1,2-二氯-1-溴乙烯
课堂练习：命名下列化合物
CH3CH2 H
Cl CH3
H3C CH3CH2
CH3 CHCH3 CH2CH2CH3
氯加在含氢多的碳原子上，合成卤代醇的方法。
+ H2C CH2 H O Cl
H2C Cl
CH2 OH
+ H3C CH CH2
H O Cl
H3C
CH OH
CH2 Cl
4. 与卤化氢加成（亲电加成）——碳正离子中间体机理 反应历程：H+首先与双键中的p电子对结合使另一碳原子形成 碳正离子，碳正离子再与X- 结合成卤代烷。
第三章 不饱和烃
H
116.7
C
C
H 121.6
烷烃：C C 154 pm CCC 109.3
H
C H 110 pm
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2014-8-24
烯烃的结构
构成σ 键的电子称为σ电子；构成π 键的电子 称为π电子。 π键的特征： （1）无对称轴，因此不能自由旋转，否则键会 破裂。 （2）不能单独存在于共价键中。 （3）两个原子间可能有一个或两个π键。 （4）侧面相互重叠，重叠程度小于σ 键 （5）稳定性差，易破裂发生反应。
CH C
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CH2 CH
2014-8-24
C CH 相当于
C C
CH C
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烯烃的构造异构和命名
CH3 C H C CH3 CH3 CH2CH3 E型 H Z型 CH3 C H E型
返回
Br Z型 C H
CH3 C C
Br CH2CH3 CH3 CH2CH3
(CH3)2CH C
返回
2014-8-24
烯烃的构造异构和命名
注意事项：
主链应含双键 主官能团的位号尽可能小 烯烃存在位置异构，母体名称前要加官能团位 号 > C10称“某碳烯”
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2014-8-24
烯烃的构造异构和命名
烯烃的顺反异构： 由于双键不能自由旋转，也由于双键两端碳原 子连接的四个原子是处在同一平面上的，因此， 当双键的两个碳原子各连接不同的原子或基团 时，就有可能生成两种不同的异构体。
卤代
H H C CH CH2 H
《有机化学》第三章 不饱和烃
第三章 不饱和烃不饱和烃是指分子结构中含有碳碳双键或三键的烃。
不饱和烃中含有碳碳双键的叫烯烃，含有碳碳三键的称为炔烃。
含有两个或多个碳碳双键的不饱和烃称为二烯烃和多烯烃。
一个不饱和烃分子结构中同时含有碳碳双键和三键则称为烯炔。
不饱和烃的双键和三键不太牢固，容易发生亲电加成反应、取代反应及氧化反应。
烯烃是指含有碳碳双键的不饱和烃，包括链状烯烃和环状烯烃，其官能团为碳碳双键。
链状烯烃的通式为C n H 2n (n ≥2)。
相对于饱和烷烃，烯烃分子结构中每增加1个双键则减少2个氢原子。
一、烯烃的结构和异构现象 （一）烯烃的结构烯烃的结构中主要特征部分为碳碳双键，以最简单的烯烃-乙烯为例来了解双键的结构，乙烯的分子式为C 2H 4，乙烯的两个C 原子和四个氢原子均在同一个平面上，每个碳原子只和3个原子相连，为平面型分子。
碳碳双键由1个σ键和1个π键构成，而不是两个单键构成。
乙烯的平面构型如图3-1（a ）所示，分子模型见图3-1（b ）和3-1（c ）。
CCH HH H121.7°117°0.108nm(a)乙烯的平面构型 (b)球棍模型 (c)比例模型图3-1 乙烯分子的结构拓展阅读碳原子的sp 2杂化和π键杂化轨道理论认为，乙烯分子中的碳原子在成键过程中，处于激发态的1个2s 轨道和2个2p 轨道进行杂化，形成3个能量相同的sp 2杂化轨道，称为sp 2杂化，其杂化过程可表示为：2s 2p激发sp 2杂化sp 2杂化轨道2p2s 2p基态激发态杂化态形成的3个sp 2杂化轨道中每个含有1/3的s 轨道成分和2/3的p 轨道成分，形状是一头大一头小；3个sp 2杂化轨道的对称轴分布在同一平面上，夹角为120°，呈平面三角形，每个碳原子还有一个2p z 轨道未参与杂化，其对称轴垂直于3个sp 2杂化轨道的对称轴所形成的平面，见图3-2。
由此可见，乙烯分子中碳碳双键是由1个σ键和1个π键组成的，π键是由2个p 轨道侧面重叠形成的，电子云分布于键轴上下，键能较小，同时由于π键电子云离核较远，受原子核束缚力较弱，容易被外电场极化，所以π键不稳定，比σ键容易断裂。
有机化学不饱和烃
有机化学不饱和烃有机化学是研究有机物的性质、结构、合成和反应的学科。
其中，不饱和烃是一类重要的有机化合物。
本文将从不饱和烃的定义、特性、分类和应用等方面进行阐述。
一、不饱和烃的定义不饱和烃是指分子中含有碳-碳双键或三键的有机化合物。
相对于饱和烃（只有碳-碳单键）而言，不饱和烃具有较高的化学活性和较丰富的化学反应。
二、不饱和烃的特性1. 双键或三键的存在使得不饱和烃分子中存在着不同的构象异构体，使其具有较高的立体化学活性。
2. 不饱和烃的化学反应活性相对较高，容易进行加成反应、氧化反应、还原反应等。
3. 不饱和烃的分子中存在着非键电子，因此具有较高的亲电性，容易发生亲电加成反应。
三、不饱和烃的分类根据双键或三键的数目和位置不同，不饱和烃可以分为以下几类：1. 烯烃：分子中含有碳-碳双键的不饱和烃。
根据双键的数目，烯烃又可分为单烯和多烯两类。
单烯是指分子中只有一个碳-碳双键的烯烃，而多烯则包括了分子中含有多个碳-碳双键的烯烃。
2. 炔烃：分子中含有碳-碳三键的不饱和烃。
和烯烃类似，炔烃也可以分为单炔和多炔两类。
四、不饱和烃的应用不饱和烃在化学工业和生物学领域中有着广泛的应用。
1. 化学工业中，不饱和烃是重要的原料和中间体，广泛用于合成有机合成材料、高分子材料和医药等。
2. 不饱和烃在生物学领域中，是生物分子的重要组成部分。
例如，脂肪酸是由不饱和烃组成的，它们在细胞膜的结构和功能中起着重要的作用。
3. 此外，不饱和烃还可以作为燃料，例如石油中含有大量的不饱和烃，可以作为燃料和能源的来源。
总结：不饱和烃是一类具有双键或三键的有机化合物，在有机化学和生物学领域中有着重要的地位和应用。
它们的特性和分类使其具有较高的化学活性和丰富的反应性，成为化学工业和生物学研究中不可或缺的一部分。
通过深入了解不饱和烃的性质和应用，我们可以更好地理解和应用有机化学知识。
大学有机化学第三章不饱和脂肪烃
01
绿色合成
发展绿色合成方法，减少不饱和脂肪烃 合成过程中的环境污染和资源浪费，是 可持续发展的重要方向。
02
03
循环经济
通过循环利用不饱和脂肪烃，实现资 源的最大化利用，同时降低对环境的 负面影响。
跨学科研究的趋势与展望
化学与其他学科的交叉
不饱和脂肪烃的研究涉及到化学、生物学、医学、材料科学等多个学科领域，跨学科合作将有助于推动不饱和脂肪烃 的深入研究和发展。
烯烃的化学性质主要取决于碳碳双键，可以发生 加成、氧化、聚合等反应。
炔烃
01
炔烃的通式为CnH2n-2，其中含有两个碳碳三键。
02
炔烃的稳定性比烯烃更低，因为碳碳三键更容易受到亲电攻 击。
03
炔烃的化学性质与烯烃相似，但三键的反应活性更高，可以 发生加成、氧化、聚合等反应。
共轭二烯烃
01
02
03
烯烃的合成与转化
烷烃的热裂
在加热条件下，烷烃可以发生热裂反 应，生成烯烃和氢气。
醇的脱水
在酸催化下，醇可以发生脱水反应， 生成烯烃和水。
烯烃的合成与转化
• 炔烃的还原：通过还原炔烃的碳碳三键， 可以得到相应的烯烃。
烯烃的合成与转化
加氢反应
烯烃可以与氢气在催化剂的作用下发生加氢反应，生 成相应的烷烃。
烯烃的1,2-加成反应：在催化剂的作用 下，两个烯烃分子可以发生1,2-加成反 应，生成共轭二烯烃。
共轭二烯烃的转化
04 不饱和脂肪烃在工业和生 活中的应用
工业应用
01 02
塑料和合成橡胶生产
不饱和脂肪烃，如乙烯和丙烯，是塑料和合成橡胶的主要原料。它们通 过聚合反应形成高分子聚合物，广泛应用于包装、建筑材料、汽车部件 等领域。
《有机化学》(第四版)第三章-不饱和烃(习题答案)
第三章 不饱和烃思考题习题3.1 写出含有六个碳原子的烯烃和炔烃的构造异构体的构造式。
其中含有六个碳原子的烯烃，哪些有顺反异构？写出其顺反异构体的构型式(结构式)。
(P69)解：C 6H 12有13个构造异构体，其中4个有顺反异构体：CH 2=CHCH 2CH 2CH 2CH 3CH 3CH=CHCH 2CH 2CH 3CH 3CH 2CH=CHCH 2CH 3(Z,E)(Z,E)CH 2=CCH 2CH 2CH 33CH 2=CHCHCH 2CH 33CH 2=CHCH 2CHCH 33CH 3C=CHCH 2CH 33CH 3CH=CCH 2CH 33CH 3CH=CH 2CHCH 33(Z,E)(Z,E)CH 2=CHCCH 3CH 3CH 3CH 2=CCHCH 3CH 3CH 3CH 3C=CCH 3CH 3CH 3CH 22CH 3CH 2CH 3C 6H 10有7个构造异构体：CH CCH 2CH 2CH 2CH 3CH 3C CCH 2CH 2CH 3CH 3CH 2C CCH 2CH 3CH CCHCH 2CH 33CH CCH 2CHCH 33CH CC(CH 3)3CH 3C CCHCH 33习题3.2 用衍生物命名法或系统命名法命名下列各化合物：(P74)(1) (CH 3)2CHCH=CHCH(CH 3)2 对称二异丙基乙烯 or 2,5-二甲基-3-己烯(2)(CH 3)2CHCH 2CH=CHCHCH 2CH 3CH 3123456782,6-二甲基-4-辛烯(3) CH 3CH 2C CCH 2CH 3123456二乙基乙炔 or 3-己炔(4) CH 3CH 2C(CH 3)2C CH 12345 3,3-二甲基-1-戊炔(5) CH 2=CHCH 2CCH 123451-戊烯-4-炔(6) HCC C=CCH=CH 2CH 2CH 2CH 3CH 2CH 2CH 31234563,4-二丙基-1,3-己二烯-5-炔(7)CH 3CH 3 2,3-二甲基环己烯(8) CH 3CH 35,6-二甲基-1,3-环己二烯习题3.3 用Z,E-命名法命名下列各化合物：(P74)(1) ↑C=CCH 2CH 3H ClBr↑ (Z)-1-氯-1-溴-1-丁烯(2) ↓C=C F CH 3ClCH 3CH 2↑ (E)-2-氟-3-氯-2-戊烯 (3) ↑C=CCH 2CH 3CH 2CH 2CH 3HCH 3↓ (E)-3-乙基-2-己烯(4) ↓C=CCH(CH 3)2CH 2CH 2CH 3CH 3H↑ (E)-3-异丙基-2-己烯习题3.4 完成下列反应式：(P83)(1) C 3H 7C CC 3H7C=C H C 3H HC 3H 7(2) 3C 3H 7C CC 3H 7C=C H C 3H C 3H 7H(3) + Br 2C=C HC 2H 5C 2H 5H25(4)CC HOOCCOOH C=CHOOCBr Br COOH+ Br2习题3.5 下列各组化合物分别与溴进行加成反应，指出每组中哪一个反应较快。
有机化学第3章 不饱和烃
对应关系，顺可以是Z，也可以是E，反之亦然。
3.1.4 烯烃和炔烃的物理性质
在常温常压下，C2～C4的烯烃和炔烃是气体，从C5开始为液体， 高级烯烃和炔烃是固体。它们的相对密度都小于1。
难溶于水，而易溶于非极性和弱极性的有机溶剂，如石油醚、
乙醚、四氯化碳和苯等。
*由于s轨道中的电子比p轨道中的电子靠近原子核，受原子核 的束缚力大，因此在杂化轨道中s成分越多，电子越靠近原子核， 碳原子的电负性越大。 不同碳原子的电负性是：三键碳原子(sp)＞双键碳原子(sp2)＞饱和 碳原子(sp3)。
碳架异构 官能团位次异构 构造异构
官能团异构
互变异构
同分异构 构型异构 立体异构 构象异构
对映异构
非对映异构(含顺反异构)
当两个双键碳原子均连接不同的原子或基团时，即产生顺反异 构现象。如下列三种形式的烯烃都有顺反异构体，而其它形式的烯 烃则没有顺反异构体。
3.1.3 烯烃和炔烃的命名
1. 烯基和炔基
碳架异构
构造异构
官能团位次异构 官能团异构 互变异构
C H 3C H
CHCH3
碳碳双键不能绕键轴自由旋转。当两个双键碳原子各连有两个不 同的原子或基团时，可能产生两种不同的空间排列方式。
构型：(I)和(Ⅱ)的分子式相同，构造亦相同，但分子中的原子在空间 排列不同。分子中原子在空间的排列形式称为构型。 构型异构体：(I)和(Ⅱ)是由于构型不同而产生的异构体，称为构型异
所以π电子云具有较大的流动性，易受外界电场影响而发生极化，
因此，与σ键比较， π键不如σ键牢固，不稳定而容易断裂，表现较大 的化学活泼性。
2.π键与σ键不同，π键不能单独存在，只能与σ键共存于双键和三键中；
有机化学—不饱和烃
❖ 由于过氧化物的存在产生的这种效应就称为过氧 化物效应。
（3）其他加成 与次卤酸的加成
❖次卤酸易分解，所以通常使用的是次卤酸的水溶
液。如加次氯酸使用氯水，加次溴酸则用溴水。
❖ 加成产物是卤代醇，加成符合马氏规则。
δ+
R δ-
δ - δ + OH
HO X
X
R
卤代醇
烯烃加成反应小结
XX R CH CH2
Br H
4:1
H Br
CH3 CH CH2 + OH H
主要产物
CH3 CH3 C CH2
OCH3 H 主要产物
CH3 CH CH2 H OH 次要产物
Markovnikov规则：氢原子总是加在含氢较多的双键碳上
注：不对称炔烃也一样
❖马尔可夫尼可夫（Markovnikov ）于1869
年发现这一经验规律，总结成马氏规则：
❖如丁烷有２个异构体，丁烯则有４个。 ❖烯烃的同分异构种类主要有以下两种： ❖1. 烯烃的构造异构 ❖2. 烯烃的构型异构
1、烯烃的构造异构
烯烃的同分异构种类主要有以下三种： ❖ 碳链异构 ❖ 双键位置异构 ❖ 官能团异构
碳链异构
❖由碳链连接次序的方式不同引起的异构现 象。如：1-丁烯和2-甲基丙烯
（CH3)2C=C(CH3)2＞(CH3)2C=CHCH3＞ (CH3)2=CH2＞CH3CH=CH2＞CH2=CH2
卤素的活性顺序：F2＞Cl2＞Br2＞I2
烯烃与 H－Z 的加成
烯烃能与卤化物（氯化氢、溴化氢和碘化氢）、 水和硫酸等含氢化合物发生加成反应，分别生成或水 解生成相应的卤烷和醇。其反应通式如下：
CH2 CH CH2 CH3
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第三章 不饱和烃思考题习题 写出含有六个碳原子的烯烃和炔烃的构造异构体的构造式。
其中含有六个碳原子的烯烃，哪些有顺反异构写出其顺反异构体的构型式(结构式)。
(P69)解：C 6H 12有13个构造异构体，其中4个有顺反异构体：CH 2=CHCH 2CH 2CH 2CH 3CH 3CH=CHCH 2CH 2CH 3CH 3CH 2CH=CHCH 2CH 3(Z,E)(Z,E)CH 2=CCH 2CH 2CH 3CH 3CH 2=CHCHCH 2CH 3CH 3CH 2=CHCH 2CHCH 3CH 3CH 3C=CHCH 2CH 3CH 3CH 3CH=CCH 2CH 33CH 3CH=CH 2CHCH 3CH 3(Z,E)(Z,E)CH 2=CHCCH 3CH 33CH 2=CCHCH 3CH 33CH 3C=CCH 3CH 33CH 22CH 3CH 2CH 3C 6H 10有7个构造异构体：CH CCH 2CH 2CH 2CH 3CH 3C CCH 2CH 2CH 3CH 3CH 2C CCH 2CH 3CH CCHCH 2CH 33CH CCH 2CHCH 33CH CC(CH 3)3CH 3C CCHCH 33习题 用衍生物命名法或系统命名法命名下列各化合物：(P74)(1) (CH 3)2CHCH=CHCH(CH 3)2 对称二异丙基乙烯 or 2,5-二甲基-3-己烯(2)(CH 3)2CHCH 2CH=CHCHCH 2CH 3CH 3123456782,6-二甲基-4-辛烯(3) CH 3CH 2C CCH 2CH 3123456二乙基乙炔 or 3-己炔(4) CH 3CH 2C(CH 3)2C CH 12345 3,3-二甲基-1-戊炔(5) CH 2=CHCH 2C CH 123451-戊烯-4-炔(6) HCC CH=CH 2CH 2CH 2CH 32CH 2CH 31234563,4-二丙基-1,3-己二烯-5-炔(7)CH 3CH 3 2,3-二甲基环己烯(8) CH 3CH 35,6-二甲基-1,3-环己二烯习题 用Z,E-命名法命名下列各化合物：(P74)(1) ↑C=CCH 2CH 3H ClBr↑ (Z)-1-氯-1-溴-1-丁烯(2) ↓C=C F CH 3ClCH 3CH 2↑ (E)-2-氟-3-氯-2-戊烯 (3) ↑C=CCH 2CH 3CH 2CH 2CH 3HCH 3↓ (E)-3-乙基-2-己烯(4) ↓C=CCH(CH 3)2CH 2CH 2CH 3CH 3H↑ (E)-3-异丙基-2-己烯习题 完成下列反应式：(P83)(1) C 3H 7C CC 3H 7C=CH C 3H HC 3H 7(2)3C 3H 7C CC 3H 7C=C H C 3H C 3H 7H(3)+ Br 2C=C HC 2H 5C 2H 5H25(4)CC HOOCCOOH C=CHOOCBr Br COOH+ Br 2习题 下列各组化合物分别与溴进行加成反应，指出每组中哪一个反应较快。
为什么(P84)(1) CF 3CH=CH 2 和 CH 3CH=CH2(2)CH 3CH=CH 2和(CH 3)3NCH=CH 2(3) CH 2=CHCl 和 CH 2=CH2(4) CHCl=CHCl 和 CH 2=CHCl解：烯烃与溴的加成反应是由亲电试剂首先进攻；双键上电子云密度越大，越有利于亲电加成反应的进行。
所以，各组中反应较快者如上所示。
习题分别为下列反应提出合理的反应机理：(P84)(1)+ Cl 2CHCl - 80 Co解：+δ-(2)Br Br , Cl -CCl 4 , 0 Co+解：+δ-Br习题 完成下列反应式：(P90)(1)CH 3CH 3I(2)C=C H 3CCH 3BrHCH 3CH 2C CH 3BrBr (3) CH 2=CHCH 2CCH2CCHCH 3Br(4)CH 3(CH 2)3C CHC CH2BrCH 3(CH 2)3(5) (CH 3)2C=CHCH3CHCH 3(CH 3)2CH Br(6) CH 3CCHCH 3CH 2CHBr 2习题 下列反应的产物是通过什么反应机理生成的写出其反应机理。
(P90)CH 2=CH CCH 3CH 3CH 3CH 3CH C CH 3CH 3CH 3BrCH 3CCH 3Br CH 3CH 3H ++解：H+ CH2=CH C CH3CH3CH3CH3CH C CH3CH3CH3Br CH3C CH3BrCH3CH3CH C CH3CH3CH3CH3CH3C CH3 CH3CH3Br -Br -甲基迁移(二级碳正离子)(三级碳正离子)习题在酸催化下，下列化合物与溴化氢进行加成反应的主要产物是什么如果反应在过氧化物作用下进行，其主要产物有何不同为什么(P90)在酸催化下，烯烃与溴化氢的加成是亲电加成反应，加成取向决定于碳正离子的稳定性；在过氧化物存在下，烯烃与溴化氢的加成是自由基加成反应，加成取向决定于自由基的稳定性；(1) 2-甲基-1-丁烯解：CH22CH3CH3HBr CH3CCH2CH3CH3稳定性：＞CH2CHCH3CH2CH3CH3CCH3CH2CH3HBrCH22CH3CH3BrCH22CH3CH3稳定性：＞CH2CCH3CH2CH3BrCH2CCH3CH2CH3Br(2) 2,4-二甲基-2-戊烯解：CH33CH3CH3HBr(CH3)2CH23CH3Br稳定性：＞(CH3)2C CH23CH3(CH3)2CH3CH3HBr CH 33CH 3CH 3(CH 3)2CH 3CH 3Br稳定性：＞(CH 3)2C CHCHCH 3CH 3(CH 3)2C CHCHCH 3CH 3Br(3) 2-丁烯解：HBrCH 3CH=CHCH3CH 3CH 23Br稳定性：CH 3CH 2CHCH 3CH 3CH CH2CH 3CH 3CH=CHCH 3HBr CH 3CH 23Br稳定性：3BrCH 3CH CHCH 3CH 3CH Br习题 烯烃加H 2SO 4的反应机理，与烯烃加HX 的机理相似。
试写出丙烯与硫酸加成的反应机理。
(P94)解：CH 3CH=CH 2CH 3CH CH 3CH 3CH 3OSO 2OH H +-2习题 完成下列反应式：(P94)(1)(CH 3)2C=CH 222CH 3C CH 2OH CH 3Br CH 3C CH 2Br CH3OH +多少解释：(CH 3)2CCH 2Br2方式(1)空间障碍更小!(2) (CH3)2C=CH22H+CH3C CH33OH(3) Cl , HO(4)C CHOH + H2O4H2SO4COHCH3O(5)(1) HSO2OH(6)+CH280% H SO -H OOHCH3OH+主要产物习题完成下列反应式：(P97)(1) (CH3)3CCH=CH2(2) H2O2 , OH-, H2O3(CH3)3CCH2CH2OH(2)C2H5C=CH2CH3(2) H2O2 , OH-, H2O(1) 1/2(BH3)2C2H5CH CH2OHCH3(3)CH3(CH2)2C CC2H532o(1) 1/2(BH)CH3(CH2)2C=CCH2CH3HH(4) C4H9C CH22-23C4H9CH2CHOC4H9CH=CHOH习题 写出乙炔与亲核试剂(CN -、HCN)加成的反应机理。
(P99)解：-CH=CHCNHCNCH 2=CHCN习题 在C 2H 5O -的催化下，CH 3C ≡CH 与C 2H 5OH 反应，产物是CH 2=C(CH 3)OC 2H 5而不是CH 3CH=CHOC 2H 5，为什么(P99)解：该反应是亲核加成反应：CH 3C=CH -OC 2H 5CH 3C=CH 22H 5CH 3δδ-+ C 2H 5O-25Nuclear reagent习题 完成下列反应式：(P99)(1)CH 3CH 3OCCH 33解释：H +3-CH 3CH 3OCCH 3CH 3(2)OOH24解释：OHOH +- H +O3习题 完成下列反应式：(P101)(1)CH 3(CH 2)9CH=CH 233CH 3(CH 2)9CHCH 2O(2) (CH 3)2C=CCH 2CH=CH 31mol m-ClC 6H 4CO 3H3o(CH 3)2C CCH 2CH=CH 23O氧化反应总是发生在电子云密度较大的双键上。
习题 完成下列反应式：(P103)(1)CH 3CHCH=CH 2CH 34-2oCH 3CHCH CH 3CH 2OH(2) 4-2oCH 3CH=CHC 3H 7CH 3CH CHC 3H 7OH OH(3) 42pH=7CH 3CH 2CCCH3CH 3CH 2C3O O(4) 42pH=12HCCCH 3CO 2 + H 2O +CH 3COO -习题 写出下列反应物的构造式：(P103)(1) C 8H 16(A)42-(CH 3)2CHCH 2CO 2H + CH 3CH 2CO 2HCH 3CHCH 2CH=CHCH 2CH 3CH 3(A)的构造式为：(2) CH 3CH 22 + H 2OCH 3C 5H 10(B)(1) KMnO 4 , H 2O , OH -, ∆(B)的构造式为：CH 3CH 2C=CH 2CH 3(3) (1) KMnO 4 , H 2O , OH -C 7H 12(C)CH 32H + CH 3CH 2CO 2HCH 3(C)的构造式为：CH 3CHC CH 3CCH 2CH 3习题 某化合物分子式为C 6H 12，经臭氧解得到一分子醛和一分子酮，试推测C 6H 12可能的结构。
如果已知得到的醛为乙醛，是否可以确定化合物的结构写出其构造式。
(P104)解：C 6H 12可能的结构：CH 32CH 3CH 3CH 22CH 2CH 3CH 3CH 3CH 2CH 23CH 3CH 23)2CH 3若得到的醛是乙醛，C 6H 12的结构为：CH 32CH 3CH 3习题 某些不饱和烃经臭氧解分别得到下列化合物，试推测原来不饱和烃的结构。
(P104)(1) CH 3CH 2CHO + CH 3CHO CH 3CH 2CH=CHCH 33(2) H 2O , Zn(2)32C 2H 5CHCHO + HCHO3C 2H 5CHCH=CH 23(3) CH 3CHO + CH 3CCH 2CO 2H + CH 3CO 2HOCH 3CH=CCH 2CCH 3CCH 33(2) H 2O习题 完成下列反应式：(P107)(1)高温CH 3CH=CHCH 3 + Cl 2CH 3CH=CHCH 2Cl + CH 3CHCH=CH 2Cl(2)C 2H 5CH=CH 2NBS BPOCH 3CHCH=CH 2 + CH 3CH=CHCH 2BrBr习题 3-氯-1,2-二溴丙烷可作为杀根瘤线虫的农药， 试选择适当的原料合成之。